100 Ini berguna karena di samping I
DSS
dan g
mo
mudah di ukur dengan ketelitian yang tinggi U
GSoff
sukar di ukur, persamaan 5.6 memberikan jalan untuk menghitung U
GSOFF
dengan ketelitian yang tinggi. Resistansi Cerat AC
Resistansi r
DS
adalah resistansi ac
r = U
I untuk U
konstan
ds DS
D GS
…..................................…persamaan 5.7 Di atas tegangan pinchoff, perubahan I
D
kecil untuk suatu perubahan dalam U
DS
karena kurvanya hampir rata ;karena itu r
ds
mempunyai harga yang besar; secara tipikal antara 10 k sampai 1 M. Sebagai contoh,
jika suatu perubahan dalam tegangan cerat sebesar 2 V menghasilkan perubahan dalam arus cerat sebesar 0,02 mA.
r = 2V
0,02 mA = 100 K
ds
Lembaran data biasanya tidak mendaftar harga r
ds
, tetapi mereka memberikan spesifikasi timbal balik, baik g
os
konduktansi output atau y
os
admitansi output. Resistansi drain-source dihubungkan dengan harga lembaran data sebagai berikut :
r = 1
g
ds os
…...………………………………………………..persamaan 5.7a dan
r = 1
y s untuk frekuensi rendah
ds o
…..............…persamaan 5.7b Contoh sebuah JFET 2N 5951 memberikan g
os
= 75 S, maka
r = 1
g =
1 7510
= 13,3 K
ds os
-6
Di samping itu lembar data 2N 5457 menunjukkan yos = 50 S. Dengan
Persamaan 7b didapatkan :
r = 1
y =
1 5010
= 20 K
ds os
-6
8. Resitansi drain-source dalam keadaan bekerja
Pada daerah aktif, JFET bekerja sebagai sebuah sumber arus. Tetapi dalam daerah jenuh tegangan drain-source lebih kecil dari U
p
akan bekerja sebagai sebuah resistor, karena dalam daerah jenuh. Suatu perubahan dalam
tegangan drain-source menghasilkan perubahan yang sebanding dalam arus drain . Ini merupakan alasan
101 daerah jenuh dari JFET beroperasi pada daerah resistif dan
didefinisikan sebagai :
r =
U I
dson DS
D
…………………………………………....…persamaan 5.8
Contoh: Sebuah perubahan dalam tegangan drain-soutce sebesar 100 mV menghasilkan suatu perubahan arus drain sebesar 0,7 mA dalam
daerah resistif, maka
r =
100 mV 0,7 mA
= 142
dson
Contoh : Sebuah JFET mempunyai I
DSS
= 10 mA dan g
mo
= 4000 S.
Hitung U
GSoff
, juga hitung untuk g
m
pada titik tengah bias . Penyelesaian :
Dengan Persamaan 6
U =
2I g
= 2 0,01
0,004 = - 5 V
GSoff DSS
mo
Sekarang gunakan persamaan 5 untuk mendapatakan
S 3000
5 1,25
- 1
0,004 =
U U
- 1
g =
g
GSoff GS
mo m
9. Analisa Rangkaian FET
Dalam sub bab ini dibahas analisai mengenai titik kerja DC dan AC dari rangkaian FET.
a Bias sendiri self bias
Pada Gambar 5.11a menunjukkan self bias yang digunakan untuk membias JFET. Arus drain mengalir melalui R
p
dan R
S
, dan menghasilkan tegangan drain source:
U = U
- I R + R
DS DD
D D
S
…………………………...…persamaan 5.9 Karena arus gate kecil dapat di abaikan sehinggai
U
G
, maka perbedaan potensial antara gate dan source adalah:
S D
S G
GS
R I
- =
U -
U =
U
atau
S D
GS
R I
- =
U
.........…persamaan 5.10 Tegangan bias U
GS
=0, maka tidak diperlukan sumber tegangan luar untuk bias gate, maka rangkaian tersebut dikenal sebagai
rangkaian bias sendiri.
102
RD
RS
RG V S
+ _
ID
0V
a. Bias sendiri
0,5 IDSS
UGSoff UGSoff
4 Q
IDSS ID
UGS
b. Titik Q tipikal. Gambar 5.11. Self Bias FET
Dalam Gambar 5.11 tegangan gerbang sama dengan seperempat U
GSoff
menghasilkan arus drain sebesar setengah I
DSS
pendekatan. Dengan mensubsitusikan besaran tersebut ke dalam Persamaan 5.10 dan mencari harga R
S
didapatkan
R = -U
2I
S GSoff
DSS
…………………..………………….…persamaan 5.11 Dengan Persamaan 6, dapat disederhanakan persamaan tersebut
menjadi :
R g
S mo
1 bias titik tengah
..………...…………..persamaan 5.12 Jika harga gmo dari suatu JFET diketahui, maka didapatkan
resistansi source yang menentukan arus drain sama dengan setengah I
DSS
. Contoh 1:
2N 5457 dalam Gambar 5.11a harga gmo = 5000 S dan IDSS = 5 mA. Berapa harga RS yang menghasilkan bias titik tengah?
Berapa harga UGS yang bersangkutan ? Harga UDS? Penyelesaian
R 1
g o =
1 500010
= 200
S m
-6
